黄东海夏秋季微小型浮游动物群落结构变动及与沙海蜇旺发的关系

来源 :中国科学院研究生院(海洋研究所) | 被引量 : 1次 | 上传用户:tjbxgb123
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大型水母沙海蜇(Nemopilema nomurai)旺发已经成为近年来黄东海一个常见的生态现象。微小型浮游动物包括粒径在2-20μm之间的微型浮游动物(主要为异养微型鞭毛虫)和0-200μm的小型浮游动物(主要包括纤毛虫、异养腰鞭毛虫和桡足类无节幼体等),是“微食物环”与传统食物网物质循环和能量流动的纽带。然而,微小型浮游动物尤其是纤毛虫与沙海蜇旺发的相互作用关系依然不明。本研究以黄东海(120.5°-124.5°E,29°-37°N)为研究区域,利用2012年10月(沙海蜇衰亡期),2013年6月(沙海蜇旺发初期)、8月和9月(旺发期)4个航次采集的水体样品,现场采样固定和实验室沉降浓缩,通过DAPI荧光染色定量分析(自养和异养微型鞭毛虫)和直接镜检鉴定和计数(纤毛虫、桡足类无节幼体以及夜光虫),研究了黄海和东海四个时段大面站表层和10米层的自养和异养微型鞭毛虫、纤毛虫、桡足类无节幼体及夜光虫的丰度、生物量及生产力等群落结构参数,并结合环境因子探讨了其与水母旺发的相互作用关系。微型鞭毛虫研究显示,表层微型鞭毛虫(0-20μm)总丰度和总生物量的季节变化表现为:2012年10月(718±314 ind·m L-1,40.54±15.14mg·C·L-1)>2013年6月(381±234 ind·m L-1,8.49±7.89mg·C·L-1)>2013年8月(222±164 ind·m L-1,6.80±6.31mg·C·L-1)>2013年9月(160±102 ind·m L-1,5.27±6.39mg·C·L-1)。10米层的微型鞭毛虫丰度和生物量的季节分布和表层类似,2012年10月份和2013年9月份略低,2013年6月和8月丰度和生物量相对表层更高。2013年6月份表层、2013年9月表层和10米层自养微型鞭毛虫丰度和生物量与温度及盐度呈负相关关系。纤毛虫共检获纤毛虫38属72种。4个航次纤毛虫的丰度、生物量以及生产力变化较大,但季节分布近似,纤毛虫表层与10米层均在长江口邻近海域和C、E断面近岸站位为高值区域,G断面(34°N)近岸站位为低值区。2012年10月,纤毛虫丰度和生物量在表层为(3184±2620 ind·L-1,6.78±4.07mg·C·L-1),10米层为(2490±2064 ind·L-1,7.08±6.09mg·C·L-1);2013年6月较2012年10月份丰度减少,生物量增加,表层为(2439±2679 ind·L-1,12.79±16.89mg·C·L-1),10米层为(1516±1126 ind·L-1,10.76±14.47mg·C·L-1);2013年8月份最低,表层仅为(1193±1318 ind·L-1,4.78±5.23mg·C·L-1),10米层为(898±904 ind·L-1,3.55±3.253mg·C·L-1);9月份表层纤毛虫丰度较8月份丰度急剧升高,表层为(3088±4623 ind·L-1,9.52±9.97mg·C·L-1),10米层为(2098±2339 ind·L-1,5.20±4.88mg·C·L-1)。纤毛虫在四个航次均有较高的生产力,2012年10月表层为10.48±6.83μg C·L-1·d-1,10米层为9.38±6.84μg C·L-1·d-1;2013年6月最高,表层为16.07±17.26μg C·L-1·d-1,10米层为13.34±15.36μg C·L-1·d-1;2013年8月较6月减少表层为9.86±10.18μg C·L-1·d-1,10米层为12.49±12.76μg C·L-1·d-1;2013年9月表层较8月略减至9.82±10.53μg C·L-1·d-1,10米层为10.27±9.74μg C·L-1·d-1。基于纤毛虫物种-丰度聚落分析结果表明,黄海海域A、C、E、G断面与长江口邻近海域M、K、PN、Q断面在4个航次明显分开。2013年6月、8月和9月三个航次黄东海表层I、G和E断面样品的纤毛虫物种-丰度聚类分析结果显示,沙海蜇旺发初期与沙海蜇旺发期纤毛虫的群落结构发生了明显的分开。在2013年三个航次的相关分析统计显示,纤毛虫与温度、盐度、自养和异养微型鞭毛虫丰度及生物量中的一个或多个因子有显著相关关系。2013年9月份红色中缢虫在I、K和M等断面的多站位丰度增加,推测水母分泌及消亡产生的营养物质促进其增殖,而水母通过摄食中小型浮游动物产生的级联效应也可导致其丰度增加。桡足类无节幼体和夜光虫本研究在4次调查航次中,仅在2013年6月和8月检出桡足类无节幼体,且表层及10米层桡足类无节幼体的生物量(0.13±0.18mg·C·L-1,0.10±0.14mg·C·L-1)和生产力(0.03±0.04μg C·L-1·d-1,0.03±0.05μg C·L-1·d-1)均远小于纤毛虫的生物量和生产力。在四次调查中表层夜光虫丰度最高值在2013年6月(2279 ind·L-1)明显高于2013年8月(660 ind·L-1)和9月(140 ind·L-1),这可能系8月和9月表层温度高于26℃,不适于夜光虫生长所致。本研究表明,在南黄海水母发生过程中,纤毛虫生物量和生产力均远高于桡足类无节幼体的生物量和生产力。纤毛虫的数量优势可使其较个体数量明显较少的桡足类无节幼体更易为沙海蜇等大型水母所摄食利用,其高生产力为水母的旺发提供了一定的食物基础。黄东海表层I、G和E断面的纤毛虫物种-丰度聚类分析结果显示,2013年6月的纤毛虫群落结构与8月和9月纤毛虫群落结构有明显差异。基于水母旺发前与旺发中微小型浮游动物的丰度、生物量及生产力等群落结构参数及变化,推测纤毛虫为水母旺发提供了重要的食物支撑,并受到水母旺发的直接和间接(级联效应)影响。
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